In Bearbeitung

Bitte warten ...

Einstellungen

Einstellungen

Gehe zu Anmeldung

1. WO2020120288 - LADESTECKER MIT EINER RASTVERBINDUNGSDETEKTION

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Ladestecker mit einer Rastverbindungsdetektion

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ladestecker zur Kopplung mit einer korrespondierenden Steckverbindung und zur Übertragung von elektrischer Energie, aufweisend ein La desteckergehäuse mit einem Rastkörper, der dafür vorgesehen ist mit einem korrespondierenden Rastkörper der Steckverbin dung eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Rastverbin dung zwischen dem Ladestecker und der Steckverbindung zu bilden .

Beim Aufladevorgang von Batterien können durch den Ladeste cker hohe elektrische Ströme fließen. Insbesondere können beim Ladevorgang von Kraftfahrzeugen elektrische Ladeleis tungen von 300 kW und darüber erreicht werden. Eine Trennung von der korrespondierenden Steckverbindung, beispielsweise einer Fahrzeugsteckverbindung, kann bei derart hohen Leis tungen dazu führen, dass sich zwischen den Leistungskontak ten des Ladesteckers und der korrespondierenden Steckverbin dung ein Lichtbogen bildet. Der Lichtbogen kann zu Beschädi gungen des Ladesteckers und der korrespondierenden Steckver bindung führen. Zudem kann der Lichtbogen eine Gefahr für einen Benutzer des Ladesteckers darstellen und erhebliche Verletzungen zur Folge haben kann.

Zur Verhinderung einer Trennung des Ladesteckers von der korrespondierenden Steckverbindung sind Verriegelungssysteme bekannt, die eine Trennung einer bestromten elektrischen Verbindung verhindern sollen. Beispielsweise sind bei Fahr zeugen Verriegelungssysteme bekannt, bei denen der Ladeste cker einen Rastkörper aufweist, der in einen korrespondie renden Rastkörper der Fahrzeugsteckverbindung eingreift, wo bei eine Stellung des Rastkörpers des Ladesteckers mittels eines Stellungsschalters abgefragt wird. Befindet sich der Rastkörper in einer eingerasteten Stellung, wird an der Fahrzeugsteckverbindung ein elektromechanisches Verriege lungssystem aktiviert, welches einen Verriegelungskörper derart über den Rastkörper fährt, dass dieser nicht mehr ma nuell lösbar ist. Eine Aufladung der Batterie wird nur durchgeführt, wenn sich der Rastkörper in der eingerasteten Stellung befindet und der Verriegelungskörper diesen verrie gelt. Durch den Verriegelungskörper wird zudem eine Trennung des Ladesteckers von der Fahrzeugsteckverbindung verhindert. Außerdem wird der Ladevorgang abgebrochen, wenn der Stel lungsschalter feststellt, dass sich der Rastkörper nicht in der eingerasteten Stellung befindet.

Es hat sich allerdings herausgestellt, dass Ladestecker beim Gebrauch erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, insbesondere durch Missbrauch und/oder direkten Vanda lismus. Als Folge der erheblichen mechanischen Belastung kann es dazu kommen, dass Rastkörper der Ladestecker beschä digt oder sogar abgebrochen werden.

Die Beschädigung des Rastkörpers des Ladesteckers kann dazu führen, dass keine Rastverbindung zwischen den korrespondie renden Rastkörpern mehr vorliegt, sodass die Verriegelung nicht mehr möglich ist und eine Trennung des Ladesteckers von der Fahrzeugsteckverbindung erfolgen kann. Zudem kann eine Beschädigung des Rastkörpers dazu führen, dass der Stellungsschalter zur Erkennung der Stellung des Rastkörpers nicht erkennt, dass keine Rastverbindung mehr vorliegt und trotz Trennung des Ladesteckers von der Fahrzeugsteckverbin dung den Ladevorgang fortsetzt. Die Trennung des Ladeste ckers von der Fahrzeugsteckverbindung beim Ladevorgang, ins besondere bei Volllast, kann zu einem Lichtbogen führen, der eine Beschädigung des Ladesteckers und/oder der Fahrzeug- Steckverbindung zur Folge haben kann und eine erhebliche Ge fährdung eines Benutzers des Ladesteckers darstellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ladestecker mit einer Rastverbindung zur Verfügung zu stel len, deren Funktionsfähigkeit zuverlässig und dauerhaft mit geringen technischem Aufwand überprüfbar ist, sodass ein si chererer Betrieb des Ladesteckers erzielt wird.

Die Aufgabe wird durch einen Ladestecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Ausführungen in den Ausführungsbeispielen der abhängigen Ansprüche beschrie ben sind.

Im Genaueren wird die zugrundeliegende Aufgabe durch einen Ladestecker gelöst, bei dem der Rastkörper in einem Ab schnitt des Rastkörpers, der zur kraft- und/oder formschlüs sigen Verbindung mit dem korrespondierenden Rastkörper vor gesehen ist, zumindest ein Detektierelement aufweist, wobei der Ladestecker zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die in oder am Ladesteckergehäuse angeordnet ist, und durch die das Detektierelement detektierbar ist. Vorzugsweise weist das Ladesteckergehäuse die zumindest eine Sensoreinheit auf. Dadurch befindet sich das Detektierelement in einem Ab schnitt des Rastkörpers, der einer erhöhten mechanischen Be lastung ausgesetzt ist, sodass eine Beschädigung am wahr scheinlichsten in diesem Abschnitt des Rastkörpers stattfin det. Zudem hat eine Beschädigung des Rastkörpers in diesem Abschnitt zur Folge, dass die Rastverbindung nicht mehr funktioniert oder die Funktionsfähigkeit der Rastverbindung zumindest eingeschränkt ist. Durch Detektion des Detektie-relements mittels der Sensoreinheit wird somit der Abschnitt des Rastkörpers überwacht, der einer erhöhten mechanischen Belastung ausgesetzt ist und der für die sichere Funktion der Rastverbindung notwendig ist.

Vorteilhafterweise lässt sich so ein sichererer Betrieb des Ladesteckers erreichen, da durch die Sensoreinheit und das Detektierelement die Funktionsfähigkeit der Rastverbindung überwacht wird. Insbesondere ist es durch die Überwachung dieses Abschnitts möglich Beschädigungen des Rastkörpers früh zu erkennen und Sicherheitsmaßnahmen durchzuführen, um eine Trennung des Ladesteckers von der korrespondierenden Steckverbindung beim Ladevorgang, insbesondere bei Volllast, zu verhindern oder gar nicht erst einen Ladevorgang zu star ten .

Vorzugsweise ist die Sensoreinheit des Ladesteckers dafür vorgesehen, eine Anwesenheit des Detektierelements am Rast körper zu detektieren, wobei der Ladestecker und/oder eine am Ladestecker angeschlossene Ladestation eine Steuerungs schaltung aufweist, die mit der Sensoreinheit signaltech nisch verbunden ist, und wobei die Steuerungsschaltung dazu eingerichtet ist, einen Stromfluss durch ein Ladekabel des Ladesteckers zu unterbinden oder zu reduzieren, wenn zumin dest ein Detektierelement nicht am Rastkörper anwesend ist. Die Sensoreinheit detektiert also, ob sich das Detektierele ment am Rastkörper befindet. Durch die Sensorvorrichtung wird ein Signal ausgegeben, wenn das Detektierelement nicht anwesend ist, respektive das Detektierelement sich nicht am Rastkörper befindet. Sollte sich das Detektierelement nicht am Rastkörper befinden, da beispielsweise der Abschnitt des Rastkörpers, in dem sich das Detektierelement befunden hat durch erhöhte mechanische Belastung abgebrochen ist, wird dies durch die Steuerungsschaltung festgestellt und der La destecker und/oder die Ladestation so gesteuert, dass ein Ladevorgang gar nicht erst durchgeführt oder abgebrochen wird .

Vorteilhafterweise wird dadurch sichergestellt, dass kein Ladevorgang erfolgt, wenn die Rastverbindung außer Funktion ist. Insbesondere wird verhindert, dass eine Trennung des Ladesteckers von der korrespondierenden Steckverbindung beim Ladevorgang erfolgt oder erfolgen kann. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des Ladesteckers und/oder der Steckverbin dung sowie eine Gefährdung des Benutzers effektiv verhin dert .

Vorzugsweise ist die Sensoreinheit des Ladesteckers dafür vorgesehen das Detektierelement kontaktlos zu detektieren. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Detektierelement um ein passives Bauteil, dass nicht elektrisch versorgt wer den muss. Dadurch ist die Sensoreinheit räumlich von dem De tektierelement getrennt. Insbesondere wird dadurch erreicht, dass die Sensoreinheit keine mechanische Belastung erfährt, wohingegen das Detektierelement in einem Abschnitt des Rast körpers angeordnet ist, der einer erhöhten mechanischen Be lastung ausgesetzt ist. Vorteilhafterweise wird so die Sen soreinheit vor Beschädigungen geschützt, sodass die Funkti onsfähigkeit dauerhaft erhalten bleibt. Zudem ist von Vor teil, dass die Position des Detektierelements am Rastköper frei gewählt werden kann, da keine Leitungsführung im oder am Rastkörper erforderlich ist. Insbesondere ist auch vor teilhaft, dass derartige Detektierelemente relativ klein sind, sodass sie ohne oder nur mit geringer mechanischer Be einträchtigung des Rastköpers in oder an diesem angeordnet werden können.

In einer bevorzugten Ausführung weist das Detektierelement einen Magneten auf, wobei die Sensoreinheit einen Magnet- feldsensor aufweist, der dafür vorgesehen ist ein Magnetfeld des Magneten zu bestimmen. Besonders bevorzugt ist die Ver wendung eines leistungsstarken Kleinstdauermagneten . Vor teilhafterweise kann dadurch ein Detektierelement zur Verfü gung gestellt werden, dass durch das magnetische Feld kon taktlos detektierbar, räumlich kompakt, mechanisch belastbar und in der Herstellung kostengünstig ist. Zudem ermöglicht eine Kombination aus Magnet und Magnetfeldsensor auf einfa che Weise eine zuverlässige Messung der Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Abstandsänderung des Magneten zum Magnetfeldsensor, da Magnetfeldsensoren insbesondere eine präzise Messung einer Magnetfeldänderung ermöglichen und die Stärke des Magnetfeldes an der Position des Magnetfeld sensors insbesondere vom Abstand zum Magneten abhängt.

Eine alternative oder kumulative Ausführung ist dadurch ge kennzeichnet, dass das Detektierelement ein RFID-Bauteil aufweist, wobei die Sensoreinheit eine elektromagnetische Sender- und/oder Empfangseinheit aufweist, die dafür vorge sehen ist eine Abtragung des RFID-Bauteils durchzuführen. Vorteilhafterweise wird so ein Detektierelement zur Verfü gung gestellt, dass durch ein elektromagnetisches Feld kon taktlos mittels der korrespondierenden Sender- und/oder Emp fangseinheit detektiert werden kann. Insbesondere lässt sich bei mehreren Detektierelementen durch die Verwendung von RFID-Bauteilen eine Zuordnung realisieren, sodass mittels der Sender- und/oder Empfangseinheit bestimmt werden kann welches RFID-Bauteil nicht anwesend ist, respektive welcher Abschnitt des Rastkörpers beschädigt insbesondere abgebro chen ist. Zudem sind passive RFID-Bauteile räumlich kompakt und in der Herstellung kostengünstig.

Vorzugsweise weist der Rastkörper des Ladesteckers einen Rasthaken auf, durch den ein Rastvorsprung des korrespondie- renden Rastkörpers hintergreifbar ist, wobei der Rasthaken zumindest eine Ausnehmung aufweist, in der das Detektierele-ment angeordnet ist. Bevorzugt befindet sich der Rasthaken an einem der korrespondierenden Steckverbindung zugewandten frontseitigen Ende eines Rasthebels des Rastkörpers, der um einen Lagerschwerpunkt innerhalb des Ladesteckers schwenkbar gelagert ist. Durch den Rasthaken des Rastköpers und durch den Rastvorsprung des korrespondierenden Rastkörpers wird zwischen dem Ladestecker und der korrespondierenden Steck verbindung eine lösbare Rastverbindung gebildet, die eine Trennung des Ladesteckers von der Steckverbindung bei Voll last verhindert. Das in der Ausnehmung des Rasthakens ange ordnete Detektierelement befindet sich somit in dem Ab schnitt des Rastkörpers, der einer erhöhten mechanischen Be lastung ausgesetzt ist und die Funktion der Rastverbindung sicherstellt. Vorteilhafterweise lässt sich so durch das De tektierelement überwachen, ob sich der Rasthaken oder ein das Detektierelement aufweisende Abschnitt des Rasthakens am Rastköper befindet. Die Anordnung des Detektierelements in einer Ausnehmung am Rasthaken hat die Vorteile, dass die äu ßere Form des Rasthakens unverändert bleibt und das Detek tierelement in der Ausnehmung vor äußeren Einflüssen, insbe sondere mechanischen Belastungen, geschützt ist. Besonders bevorzugt ist die Ausnehmung durch eine einfach zu realisie rende Sacklochbohrung gebildet.

Weiter vorzugsweise befindet sich die Ausnehmung an einer Auflagefläche des Rasthakens, die dafür vorgesehen ist mit dem korrespondierenden Rastkörper in Kontakt zu kommen und keinen Kontakt zum Rastvorsprung aufweist. Besonders bevor zugt befindet sich die Ausnehmung in einem Rasteckbereich zwischen der Auflagefläche und einer Rastfläche des Rastha kens, die dafür vorgesehen ist mit dem Rastvorsprung des korrespondierenden Rastkörpers hintergreifend in Kontakt zu kommen. Der durch die Rastfläche und durch die Auflagefläche des Rasthakens definierte Rasteckbereich ist einer erhöhten mechanischen Belastung ausgesetzt, sodass dieser Bereich ty pischerweise am häufigsten beschädigt und/oder abgebrochen wird. Zudem wird durch die Rastfläche des Rasthakens die Funktion der Rastverbindung sichergestellt, da die Rastflä che des Rasthakens den Rastvorsprung des korrespondierenden Rastkörpers im eingerasteten Zustand hintergreift. Vorteil hafterweise wird auf diese Weise der Abschnitt des Rastha kens durch die Sensoreinheit überwacht, der für die Funkti onsfähigkeit der Rastverbindung verantwortlich ist und dem entsprechend auch eine erhöhte mechanische Belastung er fährt .

Vorzugsweise weist der Rastkörper des Ladesteckers zumindest zwei Detektierelemente auf, wobei diese über den Rasthaken des Rastkörpers räumlich verteilt sind. Vorteilhafterweise können dadurch unterschiedliche Abschnitte des Rasthakens durch die Sensoreinheit überwacht werden, sodass auch eine Beschädigung insbesondere ein Abbruch eines Abschnitts des Rasthakens detektierbar ist. Insbesondere ist dadurch die Sicherheit erhöht, da die Zuverlässigkeit der Rastverbindung auch bei einer Teilbeschädigung des Rasthakens nicht gewähr leistet ist.

Weiter vorzugsweise weist der Rastkörper des Ladesteckers zwei Detektierelemente auf, wobei sich die beiden Detektie relemente jeweils in seitlichen Eckbereichen zwischen der Auflagefläche des Rasthakens und jeweils einer Seitenfläche des Rasthakens befinden. Vorteilhafterweise wird durch die Anordnung der Detektierelemente in den seitlichen Eckberei chen eine Überwachung von Abschnitten des Rasthakens er reicht, die häufig beschädigt werden, insbesondere abbre chen .

Vorzugsweise ist die Sensoreinheit innerhalb des Ladeste ckergehäuses angeordnet. Vorteilhafterweise ist die Sen soreinheit auf diese Weise vor äußeren Einflüssen, insbeson dere der Witterung, geschützt. Zudem ist von Vorteil, dass der Signalweg zu einer innerhalb des Ladesteckergehäuses an geordneten Steuerungsschaltung relativ kurz ist.

Vorzugsweise weist das Ladesteckergehäuse an einer zur Ver bindung mit der korrespondierenden Steckverbindung vorgese henen Seite ein Frontelement auf, wobei die Sensoreinheit an einer dem Detektierelement zugewandten Seite des Frontele ments angeordnet. Vorteilhafterweise ist so der Abstand zwi schen der Sensoreinheit und dem Detektierelement reduziert, sodass sich das Detektierelement einfacher von der Sen soreinheit detektieren lässt.

Vorzugsweise ist am Frontelement des Ladesteckergehäuses oberhalb des Rastkörpers ein Dachabschnitt angeordnet, wobei die Sensoreinheit zwischen dem Dachabschnitt und dem Rast körper an einer der korrespondierenden Steckverbindung zuge wandten Stirnseite des Frontelements angeordnet ist. Vor teilhafterweise ist die Sensoreinheit so durch den Dachab schnitt geschützt, insbesondere vor mechanischer Belastung und vor Regen.

Weiter vorzugsweise ist die Sensoreinheit an einer dem De tektierelement zugewandten Seite des Dachabschnitts angeord net. Vorteilhafterweise wird dadurch erreicht, dass die Sen soreinheit durch den Dachabschnitt geschützt ist. Zudem wird der Abstand zwischen dem Detektierelement und der Sensorein heit verkürzt, sodass das Detektierelement besser zu detek tieren ist.

Vorzugsweise ist die Sensoreinheit dafür vorgesehen, einen Abstand oder eine Abstandsänderung zwischen dem Detektie-relement und der Sensoreinheit zu bestimmen, wobei der Lade stecker und/oder eine am Ladestecker angeschlossene Ladesta tion eine Steuerungsschaltung aufweist, die mit der Sen soreinheit signaltechnisch verbunden ist und dazu eingerich tet, eine Stellung des Rastkörpers im Ladesteckergehäuse zu bestimmen. Die Steuerungsschaltung bestimmt aus einem Signal der Sensoreinheit die Stellung des Rastkörpers. Beispiels weise wird bei einem Rastkörper, der einen schwenkbaren Rasthebel aufweist, die Schwenkstellung des Rasthebels be stimmt. Befindet sich der Rastköper in diesem Beispiel in einer eingerasteten Schwenkstellung, ist der Abstand des De-tektierelements zur Sensoreinheit größer, als bei einer aus gerasteten Schwenkstellung, sodass durch die Abstandsmessung auf die Schwenkstellung rückgeschlossen werden kann. Eine Änderung der Stellung des Rastkörpers kann auch bestimmt werden, indem die Änderung des Abstandes durch die Sen soreinheit gemessen wird. Insbesondere lässt sich die Stel lung des Rastkörpers bestimmen, indem die Änderung des mag netischen Feldes gemessen wird. Bei dieser Ausführungsvari ante wird ein Stromfluss durch den Ladestecker erst durchge führt, wenn sich der Rastkörper im eingerasteten, respektive verriegelten, Zustand befindet. Zudem kann es bevorzugt sein, dass ein Verriegelungssystem der korrespondierenden Steckverbindung aktiviert wird, wenn sich der Rastkörper im eingerasteten Zustand befindet. Vorteilhafterweise kann auf diese Weise durch eine einzige Sensoreinheit eine Funktions prüfung der Rastverbindung und eine Messung der Rastkörper stellung durchgeführt werden, sodass insbesondere auf einen zusätzlichen Stellungsschalter zur Erkennung der Rastkörper stellung innerhalb des Ladesteckergehäuses verzichtet werden kann .

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbei spielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

Figur 1A: eine perspektivische Darstellung eines Ladeste ckers und einer korrespondierenden Steckverbindung im getrennten Zustand;

Figur 1B: eine Seitenansicht des Ladesteckers und der kor respondierenden Steckvorrichtung im getrennten Zu stand;

Figur 2A: eine Seitenansicht des Ladesteckers und der kor respondierenden Steckverbindung im zusammenge steckten Zustand;

Figur 2B: eine vergrößerte Seitenlängsschnittansicht einer

Rastverbindung im eingerasteten Zustand mit erfin dungsgemäßer Funktionsüberwachung durch ein an ei nem Rastkörper angeordnetes Detektierelement und eine Sensoreinheit;

Figur 3A: eine vergrößerte Seitenlängsschnittansicht des zur

Rastverbindung vorgesehenen Bereichs des Ladeste ckers, wobei die Sensoreinheit an einem Dachab schnitt eines Frontelements eines Ladesteckerge häuses angeordnet ist;

Figur 3B: eine Seitenansicht der Front des Ladesteckers mit

Längsschnittausschnitt des zur Rastverbindung vor gesehen Bereichs aus Figur 3A;

Figur 4A: eine vergrößerte Seitenlängsschnittansicht des zur

Rastverbindung vorgesehenen Bereichs des Lageste- ckers, wobei die Sensoreinheit an dem Frontelement des Ladesteckergehäuses unterhalb des Dachab schnitts angeordnet ist;

Figur 4B: eine Seitenansicht der Front des Ladesteckers mit

Längsschnittausschnitt des zur Rastverbindung vor gesehen Bereichs aus Figur 4A;

Figur 5: eine Seitenansicht eines Rastkörpers des Ladeste ckers mit Längsschnittausschnitt im Bereich des Detektierelements ;

Figur 6A: eine Frontansicht des Rastkörpers mit Querschnitt ausschnitt im Bereich des Detektierelements, wobei der Rastkörper ein Detektierelement aufweist;

Figur 6B : eine Frontansicht des Rastkörpers mit Querschnitt ausschnitt im Bereich der Detektierelemente, wobei der Rastkörper zwei Detektierelemente aufweist;

Figur 7 : eine vergrößerte Seitenansicht des zur Rastverbin dung vorgesehenen Bereichs des Lagesteckers, wobei ein Rasthaken vom Rastkörper abgebrochen ist; und

Figur 8: eine perspektivische Darstellung des Rastkörpers, wobei ein seitlicher Eckbereich des Rasthakens ab gebrochen ist.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Bauteile beziehungsweise gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschrei bung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in andere Ausführungsformen verwendbar.

In Figur 1A ist ein Ladestecker 100 perspektivisch darge stellt. Der Ladestecker 100 weist einen frontseitigen Be reich 100_1 auf, der dafür vorgesehen ist, in eine korres pondierende Steckverbindung 200 gesteckt zu werden. Der La destecker 100 weist ein Ladesteckergehäuse 110 auf, das durch ein frontseitiges Frontelement 112 und einen Gehäuse körper 113 gebildet ist. Am rückseitigen Bereich 100_2 des Ladesteckers 100 befindet sich ein Haltegriff 115, der für die Handhabung des Ladesteckers 100 vorgesehen ist. In das Ladesteckergehäuse 110 ist ein Ladekabel 120 eingeführt, dessen Leistungsleitungen im Ladesteckergehäuse 110 mit frontseitigen Leitungskontaktbuchsen 121 verbunden sind. Die Leistungskontaktbuchsen 121 sind dafür vorgesehen, mit Leis tungskontaktstiften 221 der korrespondierenden Steckverbin dung 200 eine elektrische Verbindung herzustellen. Zum Schutz der Leistungskontaktbuchsen 121 weist das Frontele ment 112 eine Kontaktschutzwand 116 auf.

Beim Ladevorgang von Batterien können durch den Ladestecker 100 hohe elektrische Leistungen übertragen werden, sodass eine Trennung von der korrespondierenden Steckverbindung 200 zur Bildung eines Lichtbogens zwischen den Leistungskontakt buchsen 121 und den Leistungskontaktstiften 221 führen kann. Zur Verhinderung einer Trennung bei Volllast weist der Lade stecker 100 einen Rastkörper 10 auf, der im zusammengesteck ten Zustand eine lösbare form- und/oder kraftschlüssige Rastverbindung mit einem korrespondierenden Rastkörper 20 der korrespondierenden Steckverbindung 200 bildet.

Figur 1B zeigt eine Seitenansicht des Ladesteckers 100 und der korrespondierenden Steckvorrichtung 200 im getrennten Zustand. Der zur Rastverbindung vorgesehene Bereich und ein rückseitiger Bereich des Ladesteckergehäuses 110 sind in dieser Darstellung als Seitenlängsschnitt dargestellt. Durch den Seitenlängsschnitt ist die Anordnung des Rastkörpers 10 innerhalb des Ladesteckers 100 erkennbar. Der Rastkörper 10 weist einen frontseitigen Rasthaken 12 und einen Rasthebel 13 auf, der im Ladesteckergehäuse 110 um einen Lagerschwer punkt schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkstellung des Rast körpers 10 wird mittels eines Stellungsschalters 117 be stimmt. Im getrennten Zustand befindet sich der Stellungs schalter 117 nicht in Kontakt mit dem Rasthebel 13 des Rast körpers 10.

In Figur 2A ist eine Seitenansicht des Ladesteckers 100 und der korrespondierenden Steckverbindung 200 im zusammenge steckten Zustand dargestellt. Der zur Rastverbindung vorge sehene Bereich ist in dieser Darstellung als Seitenlängs schnitt dargestellt. Dieser Bereich ist in Figur 2B vergrö ßert dargestellt. Im zusammengesteckten Zustand hintergreift der Rasthaken 12 einen Rastvorsprung 21 des korrespondieren den Rastkörpers 20, wobei eine Rastfläche 16 des Rasthakens 12 mit einer Rastkante 22 des Rastvorsprungs 21 in Kontakt ist, sodass sich die beiden Rastkörper 10 und 20 im einge rasteten Zustand befinden. Im zusammengesteckten Zustand liegt kein Kontakt zwischen dem Rasthebel 13 und dem Stel lungsschalter 117 vor. Ein Kontakt zwischen Stellungsschal ter 117 und Rasthebel 13 liegt vor, wenn der Ladestecker 100 in die korrespondierende Steckverbindung 200 gesteckt wird und der Rasthaken 12 des Rastkörpers 10 auf dem Rastvor sprung 21 des korrespondierenden Rastkörpers 20 entlangglei tet. Vorzugsweise ist der Rasthebel 13 mit einer Federkraft beaufschlagt, sodass der frontseitige Rasthaken 12 in eine eingerastete Schwenkstellung gedrückt wird.

Um eine Trennung des Ladesteckers bei Volllast zu vermeiden, wird seitens der korrespondierenden Steckverbindung ein Ver riegelungssystem aktiviert und ein Verriegelungskörper 23 in Richtung des Ladesteckers 100 verfahren, wenn sich der Rast körper 10 in der eingerasteten Stellung befindet. Wie in den Figuren 2A und 2B dargestellt, befindet sich dann der Ver riegelungskörper 23 oberhalb des Rastkörpers 10 und verhin dert so, dass der Rastkörper 10 aus der eingerasteten Stel lung verschwenkt werden kann. Zudem wird ein Ladevorgang erst gestartet, wenn sich der Verriegelungskörper 23 in dem dargestellten verriegelten Zustand befindet. Als zusätzliche Sicherheit wird ein Ladevorgang abgebrochen, wenn der Stel lungsschalter 117 feststellt, dass der Rastkörper 10 in eine ausgerastete Stellung verschwenkt wird. Diese Sicherheits maßnahmen funktionieren nicht mehr, wenn der Rasthaken 12, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt, beschädigt oder ab gebrochen ist, da der Ladestecker 100 in diesem Fall ohne Verschwenken des Rastkörpers 10 aus der korrespondierenden Steckverbindung 200 herausgezogen werden kann.

Zur Funktionsüberwachung der Rastverbindung weisen der Rast körper 10 ein Detektierelement 11 und das Ladesteckergehäuse 110 eine Sensoreinheit 111 auf. Wie in Figur 2B dargestellt, ist das Detektierelement 11 vorzugsweise in einer Ausnehmung 14 des Rasthakens 12 angeordnet, da der Rasthaken 12 einer erhöhten mechanischen Belastung ausgesetzt ist und für die Funktion der Sicherheitsmaßnahmen verantwortlich ist. Die Sensoreinheit 111 ist bevorzugt an einer dem Detektierele ment 11 zugewandten Seite eines Dachabschnitts 114 des Fron telements 112 angeordnet, um einen möglichst geringen Ab stand von Detektierelement 11 und Sensoreinheit 111 zu er zielen. Die Sensoreinheit 111 ist über eine Sensorleitung 118 mit einer Steuerungsschaltung verbunden, die einen Lade vorgang durch den Ladestecker 100 unterbindet oder gar nicht erst startet, wenn die Sensoreinheit 111 feststellt, dass sich das Detektierelement 11 nicht an dem Rastkörper 12 be findet, respektive nicht am Rastkörper 10 anwesend ist. Sollte die Sensoreinheit 111 detektieren, dass das Detektie relement 11 nicht am Rastkörper 10 anwesend ist, ist dies ein Hinweis darauf, dass der Rasthaken 12 oder ein Abschnitt des Rasthakens 12 mit dem darin angeordneten Detektierele ment 11 beschädigt ist, insbesondere abgebrochen ist, sodass die Funktionsfähigkeit der Rastverbindung nicht mehr sicher gestellt ist.

Die Figur 3A und 3B zeigen die Ausführungsvariante des Lade steckers 100 aus den Figuren 2A und 2B, wobei die korrespon dierende Steckverbindung 200 nicht dargestellt ist. Bei die ser Ausführungsvariante befindet sich die Sensoreinheit 111 an einer dem Detektierelement 11 zugewandten Seite eines Dachabschnitts 114 des Frontelements 112 und ist durch eine im Dachabschnitt 114 geführte Signalleitung mit einer Steue rungsschaltung verbunden, die sich im Ladesteckergehäuse 110 oder in einer mit dem Ladestecker 100 verbundenen Ladestati on befindet. Vorteilhafterweise ist die Sensoreinheit 111 auf die Weise näher am Detektierelement 11 angeordnet.

Die Figuren 4A und 4B zeigen eine weitere Ausführungsvarian te des Ladesteckers, wobei Figur 4B eine Seitenansicht zeigt und Figur 4A eine vergrößerte Seitenlängsschnittansicht des zur Rastverbindung vorgesehenen Bereichs darstellt. Bei die ser Ausführungsvariante ist die Sensoreinheit 111 an der dem Detektierelement 11 zugewandten Seite des Frontelements 112 des Ladesteckergehäuses 110 angeordnet. Die Sensoreinheit 111 ist zum Schutz vor mechanischer Belastung und Witterung unterhalb des Dachabschnitts 114 und oberhalb des Rastkör pers 10 angeordnet. Die Sensorleitung 118 ist durch das Frontelement 112 in das innere des Ladesteckergehäuses 110 zu einer Steuerungsschaltung geführt.

Der Rastkörper 10 ist in Figur 5 in einer Seitenansicht ge zeigt. Am frontseitigen Ende des Rasthebels 13 ist der Rast haken 12 angeordnet. Der Rasthaken 12 weist eine Auflageflä che 14 auf, die dafür vorgesehen ist mit dem korrespondie renden Rastkörper 20 in Kontakt zu kommen, beziehungsweise auf diesem, wie in Figur 2B gezeigt, aufzuliegen. Zum Kon takt mit dem Rastvorsprung 21 des korrespondierenden Rast körpers 20 ist die Rastfläche 16 vorgesehen. Zwischen der Auflagefläche 14 und der Rastfläche 16 weist der Rasthaken 12 einen Rasteckbereich 17 auf. Wie durch den Längsschnitt ausschnitt in Figur 5 gezeigt, weist der Rasteckbereich 17 des Rasthakens 12 eine Ausnehmung 14 auf, in der das Detek-tierelement 11 angeordnet ist. Auf diese Weise befindet sich das Detektierelement 11 in dem Abschnitt des Rasthakens 12 der eine erhöhte mechanische Belastung aufweist und für die Funktion der Rastverbindung verantwortlich ist.

Figur 6A zeigt eine Frontansicht des Rastkörpers 10, der am Rasthaken 12 eine Ausnehmung 14 aufweist, in der eine Sen soreinheit 11 angeordnet ist. Bei einer einzigen Ausnehmung befindet sich diese vorzugsweise in Querrichtung in der Mit te des Rasthakens 12. In Längsrichtung befindet sich die Ausnehmung 14, wie in Figur 5 dargestellt, vorzugsweise im Rasteckbereich 17.

Die in Figur 6B dargestellte Ausführungsvariante des Rast körpers 10 weist zwei Detektierelemente 11 auf, die jeweils in den beiden Ausnehmungen 14 angeordnet sind. Der Rasthaken 12 weist an seinen Seiten zwei Seitenflächen 19 auf. Zwi schen den Seitenflächen 19 und der Auflagefläche 15 befinden sich die seitlichen Eckbereiche 18 des Rasthakens 12. In den seitlichen Eckbereichen 18 befindet sich in dieser Ausfüh rungsvariante jeweils eine Ausnehmung 14 in der jeweils zu mindest ein Detektierelement 11 angeordnet ist. In Längs richtung befindet sich die Ausnehmung 14, wie in Figur 5 dargestellt, bevorzugt im Rasteckbereich 17. In den Eckbe reichen 17 und 18 liegen beim Betrieb des Ladesteckers 100 hohen mechanischen Belastungen vor, die zu Beschädigungen des Rasthakens führen können. Insbesondere können die seit lichen Eckbereiche 18 und/oder Rasteckbereiche 17 bei einer mechanischen Belastung leichter abbrechen.

Bei den dargestellten Ausführungsvarianten sind die Detek-tierelemente 11 kontaktlos durch die Sensoreinheit 111 de-tektierbar, wobei es bevorzugt ist, dass die Detektierele-mente 11 passiv sind, d.h. keiner elektrischen Versorgung bedürfen. Vorzugsweise weisen die Detektierelemente 11 je weils zumindest einen Magneten auf, dessen Magnetfeld von einem Magnetfeldsensor der Sensoreinheit 111 bestimmbar ist. Weiter vorzugsweise weisen die Detektierelemente 11 zumin dest ein RFID-Bauteil auf, das von einer entsprechenden Sen de- und/oder Empfangseinheit auslesbar ist.

Die Figuren 7 und 8 stellen beispielsweise mögliche Beschä digungen des Rastkörpers 10 dar, die durch das Detektierele ment 11 in Kombination mit der Sensoreinheit 111 registriert werden können. In Figur 7 ist der Rasthebel 13 des Raskör pers 10 gebrochen, sodass sich der gesamte Rasthaken 12 nicht mehr am Rastkörper 10 befindet. Figur 8 stellt eine Beschädigung dar, bei der ein seitlicher Eckbereich 18 des Rasthakens 12 abgebrochen ist.

Bezugs zeichenliste :

10 Rastkörper (des Ladesteckers)

11 Detektierelement

12 Rasthaken

13 Rasthebel

14 Ausnehmung

15 Auflagefläche (des Rasthakens)

1 6 Rastfläche (des Rasthakens)

1 7 Rasteckbereich (des Rasthakens)

1 8 seitliche Eckbereiche (des Rasthakens)

1 9 Seitenflächen (des Rasthakens)

20 korrespondierender Rastkörper (der Steckverbindung) 21 Rastvorsprung (des korrespondierenden Rastkörpers) 22 Rastkante

23 Verriegelungkörper (der Steckverbindung)

100 Ladestecker

100_1 frontseitiger Bereich (des Ladesteckers)

100_2 rückseitiger Bereich (des Ladesteckers)

110 Ladesteckergehäuse

111 Sensoreinheit

112 Frontelement (des Ladesteckergehäuses)

1 13 Gehäusekörper (des Ladesteckergehäuses)

1 14 Dachabschnitt (des Ladesteckergehäuses)

1 15 Haltegriff (des Ladesteckergehäuses)

1 1 6 Kontaktschutzwand (des Ladesteckergehäuses)

1 17 Stellungsschalter

1 1 8 Sensorleitung (der Sensoreinheit)

120 Ladekabel (des Ladesteckers)

12 1 Leistungskontaktbuchse

200 korrespondierende Steckverbindung

221 Leistungskontaktstift